WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka"

Dorota Sowa
4 lat temu
Przeglądów:

1 WARSZTATY olimpijskie Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna inetyka

2 WARSZTATY olimpijskie Co będzie: Data Co robimy 1 XII 2016 wasy i zasady 8 XII 2016 Hydroliza i bufory 15 XII 2016 Iloczyn rozpuszczalności 12 I 2017 Związki kompleksowe 19 I 2017 Reakcje redoks 26 I 2017 Elektrochemia/Adsorpcja Nie ma zajęć 22 grudnia!!! Nie ma zajęć 5 stycznia!!!

3 wasy i zasady, dysocjacja Elektrolity, dysocjacja elektrolityczna wasy i zasady wg Brønsteda wasy i zasady wg Lewisa Stała dysocjacji Prawo rozcieńczeń Ostwalda Iloczyn jonowy wody, ph

4 Elektrolity: Elektrolity substancje, które rozpuszczając się w wodzie lub innym rozpuszczalniku polarnym ulegają dysocjacji elektrolitycznej, czyli rozpadają się na jony dodatnie i ujemne. Stopień dysocjacji α: liczba (ułamek) określająca, jaka część elektrolitu uległa dysocjacji. Elektrolity mocne (α = 1) związki jonowe (np. sole oraz wodorotlenki litowców i berylowców) oraz niektóre kwasy nieorganiczne. Elektrolity słabe (α «1) niektóre kwasy nieorganiczne, liczne kwasy organiczne, amoniak, zasady organiczne itd. wasy i zasady, dysocjacja 4

5 Solwatacja Rozpad kryształów lub cząsteczek elektrolitów na jony zachodzi w wyniku ich oddziaływania z cząsteczkami rozpuszczalnika, czyli solwatacji. wasy i zasady, dysocjacja 5

6 Definicje kwasów i zasad Arrhenius kwas: HNO H + + NO - (powstają jony wodorowe) zasada: OH + + OH - (powstają jony wodorotlenowe) NH? Brønsted Z + H + kwas: donor protonu zasada: akceptor protonu wasy i zasady, dysocjacja 6

7 Pary kwas-zasada 1 + Z Z 1 HCl + H 2 O H O + + Cl - HSO H 2 O H O + + SO 4 2- H 2 O + NH NH OH - H 2 O + HS - H 2 S + OH - NH H 2 O H O + + NH H 2 SO 4 + HS - H 2 S + HSO 4 - HF + NH NH F - wasy i zasady, dysocjacja 7

8 wasy i zasady Lewisa Reakcja kwasowo-zasadowa to reakcja pomiędzy donorem i akceptorem wolnej pary elektronowej, w wyniku której powstaje wiązanie koordynacyjne. Zasada Lewisa: donor pary elektronowej was Lewisa: akceptor pary elektronowej Uwaga: w roztworach wodnych nie ma wolnych protonów was Lewisa + zasada Lewisa = addukt kwasowo-zasadowy H + + :OH - = H:OH H + + :NH = H:NH + Ag :NH = [Ag(:NH ) 2 + Ni + 4 :CO = [Ni(:CO) 4 AlCl + :NH = Cl Al:NH wasy i zasady, dysocjacja 8

9 c a [ A [ HO [ HA[ H O 2 [ A [ H O [ HA (a acid = kwas) Stała dysocjacji kwasowej słaby kwas jednoprotonowy HA HA + H 2 O H O + + A - [ H O const a c[ H2 p 2 O a log 10 Przykład: kwas octowy CH COOH + H 2 O H O + + CH COO - a a p a a [ CH COO [ HO [ CH COOH wasy i zasady, dysocjacja 9

10 wasy wieloprotonowe - dysocjacja stopniowa H PO 4 + H 2 O H O + + H 2 PO 4 - a 1 [ HO [ H 2PO [ H PO 4 4 H 2 PO H 2 O H O + + HPO 4 2- HPO H 2 O H O + + PO 4 - [ H [ HPO a 2 [ H 2PO4 [ H O O [ PO a 2 [ HPO p a1 a1 a2 p a2 a p a wasy i zasady, dysocjacja 10

11 Przykłady słabych kwasów nazwa wzór a1 p a1 a2 p a2 a p a azotowy (III) HNO 2 4, 10-4,7 chlorowy (I) HClO, ,5 węglowy H 2 CO 4, ,7 5, ,25 fosforowy (V) H PO 4 7,6 10-2,12 6, ,21 2, ,67 mrówkowy HCOOH 1,8 10-4,75 octowy CH COOH 1, ,75 duże różnice między kolejnymi stałymi szczawiowy (COOH) 2 5, ,2 6, ,19 cytrynowy C H 4 OH(COOH) 7,1 10-4,15 1, ,77 4, ,40 mniejsze różnice między kolejnymi stałymi

atomem C H 4 OH(COOH) kwas cytrynowy małe różnice między kolejnymi stałymi

12 Różnice stałych dysocjacji stopniowej H PO 4 kwas fosforowy (V) duże różnice pomiędzy kolejnymi stałymi dysocjacji kwasowe grupy OH związane z tym samym atomem C H 4 OH(COOH) kwas cytrynowy małe różnice między kolejnymi stałymi dysocjacji kwasowe grupy OH związane różnymi atomami wasy i zasady, dysocjacja 12

13 Stała dysocjacji zasadowej słaba zasada B B + H 2 O BH + + OH - b [ BH [ OH [ B (b base = zasada) p b log 10 b b p b NH (g) b NH (aq) NH (aq) + H 2 O NH 4 + [ NH 4 [ OH [ NH ( aq) + OH - NH 4 OH nie istnieje! wasy i zasady, dysocjacja 1

Przykłady słabych zasad nazwa wzór b p b amoniak NH 1,8 10-5 4,75

metyloamina CH NH 2,6 10-4,44 anilina C 6 H 5 NH 2 4, 10-10 9,7 pirydyna

14 Przykłady słabych zasad nazwa wzór b p b amoniak NH 1, ,75 hydrazyna NH 2 NH 2 1, ,77 hydroksylamina NH 2 OH 1, ,97 metyloamina CH NH 2,6 10-4,44 anilina C 6 H 5 NH 2 4, ,7 pirydyna C 5 H 5 N 1, ,75 mocznik CO(NH 2 ) 2 1, ,90 wasy i zasady, dysocjacja 14

15 Iloczyn jonowy wody i ph H 2 O + H 2 O H O + + OH - w [ H O [ OH w p log 14 w w ph log[ HO poh log[ OH ph poh 14 [ H O [ OH ph poh 10 ph14 dla czystej wody: [H O + = [OH - = 10-7 M ph = poh = 7 wasy i zasady, dysocjacja 15

16 Prawo rozcieńczeń Ostwalda HA + H 2 O H O + + A - c o (1-α) c o α c o α α - stopień dysocjacji c 0 stężenie początkowe a [ H O [ A [ HA a 2 ( co ) c (1 ) o 2 co 1 gdy 0,05 c o a ph? [ HO c o a c o ph p log a c o 2 2 wasy i zasady, dysocjacja 16

17 Prawo rozcieńczeń Ostwalda NH + H 2 O NH OH - c o (1-α) c o α c o α α - stopień dysocjacji c 0 stężenie początkowe b [ NH 4 [ OH [ NH b 2 ( co ) c (1 ) o 2 co 1 c o b gdy 0,05 [ OH c o b c o poh p log b c o 2 2 ph 14 poh ph log o 14 p c b 2 2 wasy i zasady, dysocjacja 17

18 Prawo rozcieńczeń Ostwalda - przykłady obliczeń Oblicz ph roztworu HCOOH ( a =1,8 10 4, c 0 =0,1 mol/dm ) i stopień dysocjacji kwasu 1,8 10 0,1 4 0,042 p a ph log 1,8 10, log 0,1 2,74 1,87 0,5 2,7 Oblicz ph roztworu NH ( b =1,8 10 5, c 0 =0,05 mol/dm ) i stopień dysocjacji zasady 1,8 10 0,05 5 0,019 5 p b log 1,8 10 4,74 4,74 log 0,05 ph ,7 0,65 10,98 wasy i zasady, dysocjacja 18

19 Przykłady obliczeń cd. Oblicz stopień dysocjacji HCOOH w 0,1 M roztworze zawierającym dodatkowo 0,05 M HCl, oraz ph tego roztworu HCOOH + H 2 O H O + + HCOO - 1,8 10 0,1-x 0,05+x x x,6 10 a [ (0,05 x) x 0,1 x H O [ HCOO [ HCOOH 0,05x 0,1 4 x 4 2 [ HO x 0,05 0,05 x c o 4,6 10 0,1,6 10 ph log 0,05 1,0 wasy i zasady, dysocjacja 19

20 Przykłady obliczeń cd. Wyznacz wartość stałej dysocjacji zasady B, która w roztworze o stężeniu 0,05 M wykazuje ph = 11 B + H 2 O BH + + OH - b [ BH [ OH [ B poh = = [OH - = 10 - B + H 2 O BH + + OH - 0, b 2 [ BH [ OH (10 ) 5 2,04 10 [ B wasy i zasady, dysocjacja 20

Podobne dokumenty

Kwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ):

Kwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ): Spis treści 1 Kwasy i zasady 2 Rola rozpuszczalnika 3 Dysocjacja wody 4 Słabe kwasy i zasady 5 Skala ph 6 Oblicznie ph słabego kwasu 7 Obliczanie ph słabej zasady 8 Przykłady obliczeń 81 Zadanie 1 811